Niedawny przełom w tym niezwykłym śledztwie nastąpił za sprawą obserwacji poświęconych gromadzie kulistej Terzan 5. Wchodząca w skład Drogi Mlecznej, znajduje się około 22 500 lat świetlnych od Ziemi. Przemierzając bezkres naszej galaktyki z gigantyczną prędkością, Terzan 5 zwróciła uwagę astronomów niemal sześćdziesiąt lat temu.
Czytaj też: Nie jedna Superziemia, lecz dwie. Niebywałe odkrycie wokół pobliskich gwiazd
Na podstawie przeprowadzonych analiz udało im się rozwikłać wielką zagadkę związana z tym obiektem. Jak wyjaśniają autorzy tych badań, o których piszą w Nature Astronomy, udało im się zmierzyć, jak szybko wysokoenergetyczne cząstki zmieniają kierunek z powodu wahań międzygwiazdowych pól magnetycznych.
Wielką niewiadomą dla naukowców pozostawało to, dlaczego protony i elektrony tworzące promieniowanie kosmiczne zostały w nieznany bliżej sposób przyspieszone do prędkości bliskiej prędkości światła. Tym sposobem poruszają się one przez przestrzeń międzygwiazdową i mogą docierać aż do górnych warstw atmosfery naszej planety. W 1912 roku potwierdził do Victor Hess, który wykorzystał balon do zmierzenia ilości promieniowania na poszczególnych wysokościach.
Promieniowanie kosmiczne zostało po raz pierwszy zidentyfikowane w 1912 roku
Tylko skąd dokładnie biorą się owe cząsteczki? To już zdecydowanie trudniejsze zadanie, ponieważ kierunek ich przemieszczania zmienia się, gdy wchodzą w interakcje z polami magnetycznymi. Patrząc z perspektywy Ziemi możemy odnieść wrażenie, że takie promieniowanie dociera ze wszystkich stron w równomierny sposób. Poza tym nie jest, a w zasadzie nie było jasne, co jest źródłem fluktuacji magnetycznych.
Być może doszło do wielkiego przełomu, w czym niebagatelną rolę odegrała gromada Terzan 5 i astronomowie zajmujący się jej badaniem. Duża liczba gęstych gwiazd, cechujących się silnymi polami magnetycznymi, które wchodzą w skład tej gromady, prowadzi do przyspieszania promieni kosmicznych do bardzo wysokich wartości. I nawet jeśli nie docierają one bezpośrednio do Ziemi, to i tak można dostrzec oznaki ich interakcji, za sprawą których tworzą się promienie gamma.
Czytaj też: Antymateria odkryta na pokładzie Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. Nowa fizyka czai się tuż za rogiem
Te ostatnie zachowują się w podobny sposób, choć od kosmicznych różni je co najmniej jedna kwestia: nie są odchylane przez pola magnetyczne, dzięki czemu docierają aż do Ziemi. W przypadku Terzan 5 z jakichś niewyjaśnionych przyczyn promienie gamma nie pokrywają się z pozycjami tamtejszych gwiazd: przesunięcie wynosi około 30 lat świetlnych. Autorzy nowych badań prawdopodobnie wyjaśnili, skąd wzięła się ta anomalia.
Ich zdaniem promienie kosmiczne pochodzące z gromady najpierw przemieszczają się wzdłuż jej “ogona”. Jako że ten ostatni nie jest skierowany w stronę Ziemi, to nie widać promieni gamma. W pewnym momencie do akcji wkraczają fluktuacje magnetyczne wywołujące zmiany kierunku promieni kosmicznych. Kiedy ustawią się one w odpowiedniej konfiguracji względem naszej planety, rozpoczyna się powstawanie promieni gamma, choć zanim się to stanie, musi minąć około 30 lat. Wyjaśnia to spore przesunięcie między oczekiwanym a faktycznym źródłem tych sygnałów.